碳纤维复合材料在汽车前地板下纵梁加强板应用初探

2018-09-13 21:06:48·  来源:期刊—材料应用  作者:郭琳琳徐勇范伟江吴庆春 (一汽轿车股份有限公司)  
 
3.7落球冲击试验
试验条件:室温试验。落球尺寸Ф50±0.03mm,落球高度230mm,球质量为500±5g,高温型复合材料制成样板及样件经过落球冲击后外观没有变化,见图3。



3.8NSS盐雾试验
采用胶接法将碳纤维增强板粘接到下纵梁上。胶接疲劳性能好,减小应力集中,而且还可以起到使碳纤维复合材料与钢材隔离的作用,降低碳纤维复合材料与钢接触可能产生的电化学腐蚀风险。盐雾试验周期48h后两种材料接触面未见腐蚀现象,见图4。

4分析与讨论

经过220℃造成环氧制品易变黄的因素有很多。本项目推断主要是由于树脂基体为环氧双酚A结构,其热氧化形成发黄基团。上述力学性能经过烘烤后下降明显也是由于树脂中存在着苯环,产生了热氧降解。为了探究热氧降解对整个复合材料的微观现象,进行了扫描电镜分析,热失重分析以及红外光谱分析,分别见图5、图6、图7。从扫描电镜上看,无论烘烤前后树脂与碳纤维的结合程度没有受到大的影响,从热重分析结果看,烘烤对分解阶段的影响也不大。从红外光谱图可以看出,烘烤后除了930cm-1处环氧基发生了反应,与苯环相关的吸收峰(1563cm-1)也发生了变化,这与之前分析的热氧降解原因相吻合。




5结束语

碳纤维增强树脂基复合材料用在结构件上将会使其优势得到充分的发挥。但应该解决其与车身的连接问题以及随车身进烘干炉烘烤温度对外观及性能的影响。本项目考察了碳纤维增强热塑/热固树脂基复合材料的力学性能、烘烤后性能以及与金属粘接件的盐雾腐蚀性能,并给出了烘烤条件对性能的影响原因分析。对今后考虑碳纤维在线涂装随车身过烘干炉以及实现与金属车身的粘接提供了一些借鉴思路。国内大多还处于研究阶段,将碳纤维增强树脂基复合材料结构件在量产车型上推广,还需要进行更深入系统的研究,这将是个长期和系统的工程。
来源:期刊—材料应用
作者:郭琳琳徐勇范伟江吴庆春  (一汽轿车股份有限公司) 
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